资源简介

(共16张PPT)
2027届高考化学第一轮复习
第三章 化学反应与能量转化
第3讲 电解原理及其应用
第3课时 电解原理的创新应用与习题课
3.(2024·广东，16)一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是
A.阳极反应：2Cl--2e-===Cl2↑
B.阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高
C.理论上每消耗1 mol Fe2O3，阳极室溶
　液减少213 g
D.理论上每消耗1 mol Fe2O3，阴极室物质最多增加138 g
√
4.(2025·广东，18(6)②节选)“电解”时，颗粒分散于溶液中，以Fe片、石墨棒为电极，在答题卡虚线框中，画出电解池示意图并做相应标注。
2025年高考评分细则：两个给分点。 1、画出闭合回路电解池、电极标注正确（不能以“Fe2O3”、“碳”为电极），并且连接电源正、负极正确，给1分。标注了Fe作阴极或连接电源负极，C作阳极或连接电源正极，但是电源符号长短线不正确，不扣分。不符合上述要求给0分，无电源、电源未标出正负极、Fe2O3作电极，0分；
2、Fe2O3和NaOH需要同时出现在示意图中，给1分。只出现1种不给分。符合上述得分点要求，并且画出的电解池或者另外写出的电极反应式不用准确，但不能出现H+。
仔细看看这两个题有没有相似的地方？你有啥启迪
1.电解原理常见的考查点
电解原理及应用是高考高频考点，该类试题往往与生产、生活及新科技等方面相联系，以装置图或流程图为载体呈现，题材广、信息新，题目具有一定的难度。主要考查阴、阳极的判断、电极反应式及电解反应方程式的书写、溶液离子浓度变化及有关计算等。
2.“5点”突破电解综合应用题
(1)分清阴、阳极，与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极，两极反应为“阳氧阴还”。
(2)剖析离子移向，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。(注意离子交换膜会限制某些离子的移动方向)
(3)注意放电顺序，正确判断放电的微粒或物质。
(4)注意介质，正确判断反应产物，酸性介质不出现OH-，碱性介质不出现H+；不能想当然地认为金属作阳极，电极产物为金属阳离子。
(5)注意得失电子守恒和电荷守恒，正确书写电极反应式。
提升关键能力
考点二 电解原理创新应用
A.工作时，Ⅰ 室和 Ⅱ 室溶液的pH均增大
B.生成1 mol Co，Ⅰ室溶液质量理论上减少16 g
C.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D.电解总反应：2Co2++2H2O 2Co+O2↑+4H+
类型一　电解与物质制备
1.(2021·广东，16)钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
√
2.(2023·广东，16)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工作时，H2O在双极膜界面处被催化解离成H+和OH-，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是
A.电解总反应：KNO3+3H2O===NH3·
H2O+2O2↑+KOH
B.每生成1 mol NH3·H2O，双极膜处
有9 mol的H2O解离
C.电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变
D.相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率
√
类型二　电解与“三废”治理 3.(2023·全国甲卷，12)用可再生能源电还原CO2时，采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如图所示。下列说法正确的是
A.析氢反应发生在IrOx Ti电极上
B.Cl-从Cu电极迁移到IrOx Ti电极
C.阴极发生的反应有：2CO2+12H++
　12e-===C2H4+4H2O
D.每转移1 mol电子，阳极生成11.2 L气体(标准状况)
√
4.(2024·汕头高三模拟)资源再利用有利于保护生态，某实验小组研究电催化CO2和含氮废水()在常温常压下合成尿素，即向一定浓度的KNO3溶液中通入CO2至饱和，在电极上反应生成CO(NH2)2，电解原理如图所示。下列有关说法错误的是
A.离子交换膜为质子交换膜
B.电极b发生氧化反应，为电解池的阳极
C.每消耗44 g CO2，理论上可在b处得到 4 mol O2
D.电极a的电极反应式为2N+CO2-16e-+18H+===CO(NH2)2+7H2O
√
类型三　电解与分离提纯
5.我国科研团队开发了一种新型铠甲催化剂Ni/Co@石墨烯，可以高效去除合成气中的H2S杂质并耦合产氢，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.M电极为阴极
B.电极上生成H2和Sx的物质的量之比为1∶x
C.阳极的电极反应式为xH2S-2xe-===Sx+2xH+
D.铠甲催化剂表面的石墨烯可以保护内部金属免受环境的影响
√
6.科学家采用电渗析法提纯乳清(富含NaCl的蛋白质)，有价值的蛋白质回收率达到98%，工作原理如图所示：
下列说法错误的是
A.膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离
　子交换膜
B.膜1、膜2孔径不大于半透膜孔径
C.a极的电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑
D.每转移2 mol电子，理论上乳清质量减少58.5 g
√
7.(2025·梅州高三质检) 电解法常用于分离提纯物质，某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置(如图)，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液进行回收利用(已知：2Cr+2H+　　Cr2+H2O)，下列说法不正确的是
A.阴极室生成的物质为NaOH和H2
B.阳极发生的电极反应是2H2O-4e-===
　4H++O2↑
C.a离子交换膜为阳离子交换膜
D.当外电路中转移2 mol电子时，阳极室可生成1 mol Cr2
√
1.下列有关电解的说法正确的是
A.惰性电极电解硝酸银溶液不可能在电极上生成银，因为银可以溶于硝酸
B.25 ℃，惰性电极电解氢氧化钠溶液，溶液pH不变，因为实质是电解水
C.惰性电极电解足量硫酸铜溶液一段时间，加入氧化铜固体可使电解质
恢复到电解前
D.惰性电极电解淀粉碘化钾溶液，可看到阴极区域溶液变蓝
√
2.(2024·大湾区普通高中高三联合模拟)利用双极膜电解含有HC的溶液，使HC转化成碳燃料，实现了CO2还原流动。电解池如图所示，双极膜中水电离的H+和OH-在电场作用下可以向两极迁移。下列说法不正确的是
A.银网电极与电源负极相连
B.双极膜b侧应该用质子交换膜
C.阴极电极反应为HC+2e-+3H+===
CO↑+2H2O
D.双极膜中有0.1 mol H2O电离，则阳
极附近理论上产生0.05 mol O2
√
3.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确的是
选项 X极 实验前U形管中液体 通电后现象及结论
A 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色
B 正极 AgNO3溶液 b管中电极反应式是4OH--4e-===O2↑+
2H2O
C 负极 CuCl2溶液 b管中有气体逸出
D 负极 NaOH溶液 溶液pH降低
√
4.关于下列装置分析正确的是
A.装置甲中阳极上析出红色物质
B.若开始阶段装置甲两极质量相同，
电流表中通过0.1 mol电子，则两极质量差为3.2 g
C.若装置乙通电一段时间后，撤去直流电源，电流表指针可能偏转
D.可以将装置乙中的铜片更换为锌片制成镀锌铁
√
5.电解法制备Cu2O的装置如图所示，已知生成Cu2O的反应为Cu2Cl2+
2OH-===Cu2O+H2O+2Cl-，下列说法错误的是
A.铂电极连接电源的负极
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.铜电极反应为2Cu-2e-+2Cl-===Cu2Cl2
D.制备7.2 g Cu2O，阴极区溶液质量减少0.1 g
√
6.(2024·甘肃，7)某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是
A.电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接
触面积
B.电极2是阴极，发生还原反应：O2+4e-
===2O2-
C.工作时O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2
D.理论上电源提供2 mol e-能分解1 mol H2O
√
7.(2023·湖北，10)我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol·h-1。下列说法错误的是
A.b电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解时海水中动能高的水分子可穿过
PTFE膜
D.海水为电解池补水的速率为2x mol·h-1
√
8.(2024·广州9月阶段训练)近期科技工作者开发了一套CO和甘油(C3H8O3)的共电解装置，如图所示。
下列说法正确的是
A.催化电极b连接电源的负极
B.电解过程中K+从阳极区移向阴极区
C.阴极区的电极反应为2CO+8e-+6H2O===C2H4+8OH-
D.电解前后溶液的pH不变
√
9.(2024·佛山南海区摸底测试)2022年我国十大科技突破——海水直接电解制H2，其工作原理如图，透气膜只允许水分子通过。下列说法正确的是
A.a为电解池的阴极
B.b的电极反应方程式：2H2O+2e-===H2↑+2OH-
C.去除透气膜，a极发生的电极反应不变
D.电解池工作时，海水侧的离子浓度理论上逐渐减小
√
10.三维电极法是在传统的电解槽两电极之间填充粒状或碎屑状材料，填充的粒子电极表面能带电，成为新的一极(第三极)。如图为用三维电极法处理氨氮废水的原理图，石墨板作为阴、阳极，自制活性炭为填充材料，电解一定浓度的(NH4)2SO4、NH4Cl与NaCl的酸性混合溶液来进行模拟。下列选项不正确的是
A.m电极为电解池阳极
B.n电极上的反应为O2+2e-+2H2O===2·OH+2OH-
C.该装置生成大量氧化性更强的·OH，·OH去除N的离子
　方程式为6·OH+2N===N2↑+6H2O+2H+
D.相比于传统的二维电极反应系统，三维电极提高了电流效
　率，粒子电极表面会生成许多强氧化性物质，氧化效率高
√
11.汞阴极法电解饱和食盐水制取NaOH的原理如图所示。下列说法正确的是
A.电解室中可使用铜棒做阳极
B.电解室中汞阴极的反应为Na++e-===Na
C.解汞室中的反应为吸热反应
D.两室联合生产的总反应为2NaCl 2Na+Cl2↑
√
12.利用库仑测硫仪测定气体中SO2的体积分数，其原理如图所示。待测气体进入电解池后，SO2将还原，测硫仪便自动电解，溶液中保持不变。若有标准状况下V mL气体通入电解池(其他气体不反应)，反应结束后消耗x库仑电量(已知：电解转移1 mol电子所消耗的电量为96 500库仑)。下列说法正确的是
A.M接电源的负极
B.阳极反应式为2H++2e-===H2↑
C.反应结束后溶液的pH增大
D.混合气体中SO2的体积分数为×100%
√
13.(2025·阳江模拟)钠离子电池具有充电速度快和低温环境性能优越的特点，其电极材料的导电聚合物中掺杂磺酸基可增强其电化学活性，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.c连接d时，Na+透过隔膜进入电极A室
B.c连接d时，电源a极的电势比b极低
C.c连接e时，每转移1 mol e-，两电极质
量变化相差23 g
D.c连接e时，A的电极反应为
√
P44014.氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺,节能超过30%,在此工艺中,物料传输和转化关系如图,其中电极未标出,所用离子交换膜只允许阳离子通过。
(1)分析比较图示中a%与b%的大小：a%　　(填“>”“<”或“=”)b%。
<
(2)写出燃料电池B中的正极的电极反应：　　　　　　　 。
(3)图中Y是　　　(填化学式)，若电解产生11.2 L(标准状况)该物质，则至少转移电子　　mol。
O2+4e-+2H2O===4OH-
H2
1
(2024·广东东莞东华中学三模)锂离子电池及其迭代产品依然是目前世界
上主流的手机电池。科学家近期研发的一种新型的 可充电
电池的原理示意图如图，电池反应为
，下列说法正确的
是( )
A.放电时，钙电极为负极，发生还原反应
B.充电时， 电极的电
极反应式为
C.锂离子导体膜的作用是允许 和水分子
通过，同时保证 定向移动以形成电流
D.充电时，当转移 电子时，理论上
阴极室中电解质的质量减小
√
(2024·广东汕头一模)液流电池在储能领域发挥着重要作用。如图是碱性
锌铁液流电池，其具有电压高、成本低的优点。已知该电池放电时正极发
生反应： 。下列叙述正确的是( )
A.放电时，极发生氧化反应， 极为负极
B.放电时，右侧贮液器中溶液浓度减小
C.充电时，极电极反应为
D.该离子交换膜为阴离子交换膜，当有 发生反应时，有
通过
√

展开更多......

收起↑